外科植入物氧化钇稳定四方氧化锆Y-TZP陶瓷材料
氧化钇稳定氧化锆
氧化钇稳定氧化锆
1 氧化钇稳定氧化锆的概念
氧化钇稳定氧化锆是指采用一种氧化钇化学有机物–加入到氧化锆中，在钇降解产生的少量氢氧化钙和氢氧化氢保护氧化锆不受氧化降解物的攻击。
这种技术目前已经在玻璃陶瓷、耐热材料、无隔热材料等领域得到了广泛的应用。
2 氧化钇稳定氧化锆的优点
（1）抗热稳定性好：由于氧化钇在气化反应时会分解氧化锆表面的氧化物，形成一层钇液滴，从而抵挡氧化作用，不容易发生化学变化，使氧化锆的热稳定性得到进一步的改善。
（2）耐腐蚀性高：氧化钇的添加会使氧化锆表面形成一层钇氧化物，这一层可有效地抑制氧化锆受到其它氧化物和有机物质的攻击，从而提高其耐腐蚀性能。
（3）抗渗性好：氧化钇添加后氧化锆表面形成了一层与渗透剂相抗，能有效防止渗透剂渗入内部，使氧化锆具有良好的抗渗性能。
3 氧化钇稳定氧化锆的应用
氧化钇稳定氧化锆具有优良的热稳定性、耐腐蚀性和抗渗性，可广泛用于制造高温陶瓷、耐热材料、航空复合材料、绝缘材料等。
例如，用于制造火箭结构和陶瓷发动机系统，可以耐受超高温的要求；
用于制造绝缘材料和航空复合材料，能够提高循环耐热性能、劣化率和耐腐蚀性能。
4 氧化钇稳定氧化锆的发展前景
氧化钇稳定氧化锆作为一种高性能抗热、耐腐蚀以及抗渗材料，已经在包括火箭结构、高温陶瓷、耐热材料、航空复合材料、绝缘材料等系统中得到了广泛的应用。
随着材料科学技术的不断发展，氧化钇稳定氧化锆将有望朝着更适用于低能耗、绿色材料和经济材料的方向发展。
未来，氧化钇稳定氧化锆将得到更广泛的应用，为人们提供更多更多实用的高性能陶瓷材料。
3Y-TZP的颜色和半透明性研究
3Y-TZP的颜色和半透明性研究陈剑锋;温宁【摘要】3％mol氧化钇(Y2O3)作为稳定剂的四方相ZrO2陶瓷(3Y-TZP)具有优良的力学性能,其抗弯强度超过1000MPa,是理想的长固定桥和后牙区修复材料.在牙科修复中,除要考虑材料的力学性能外,还要重视材料的色泽和美观的要求.市售的氧化锆陶瓷材料多为白色,如果氧化锆基底瓷的半透明性和颜色与牙本质一样,就可减少饰面瓷的厚度.本文就氧化锆材料颜色和半透明性的性质和影响因素等方面做一综述.【期刊名称】《口腔颌面修复学杂志》【年(卷),期】2014(015)002【总页数】5页(P101-105)【关键词】氧化锆;氧化钇;颜色;抗弯强度;半透明性【作者】陈剑锋;温宁【作者单位】解放军总医院口腔修复科北京 100853;解放军总医院口腔修复科北京 100853【正文语种】中文【中图分类】R783.1随着材料技术的发展和人们对美观的要求越来越高，口腔的美学修复的重要性已被部分口腔医师所认可。
天然牙釉质具有一定的半透明性，全瓷牙由于无金属基底冠，能更好的模仿天然牙釉质半透明性。
近年来氧化锆陶瓷尤其使用3%mol氧化钇(Y 2O3)作为稳定剂的四方相Zr O2陶瓷(3Y-TZP)，由于具备较好的强度和韧性兼有优良的稳定性、耐磨损性，在口腔修复材料领域的应用日渐广泛。
口腔修复学中，陶瓷材料的半透明性和颜色是修复体获得良好美学效果的基础。
颜色的再现问题是影响修复体修复效果的一个重要指标。
3Y-TZP的颜色呈白色，制备出的修复体颜色单一，由于不具备天然牙所能体现的荧光性，难以满足临床对材料色彩复杂性的要求，所以必须依靠饰面瓷来完成。
3Y-TZP底层材料尽管具有优良的机械力学性能，但是其半透明性能较差。
在牙科常用陶瓷中氧化锆晶体的折射率较高，光的散射大，可见光透过率较低，无法满足修复体特别是前牙区修复的美学要求。
如果使用3Y-TZP制作的基底冠的颜色和半透明性可以与牙体组织的颜色相匹配，那么齿科技师在修复体制作过程中通过降低饰面瓷的厚度，减少备牙量，最终可让修复体达到预期的美学效果[1-2]。
氧化钇和氧化锆在烧结陶瓷中的作用
氧化钇和氧化锆在烧结陶瓷中的作用
以氧化钇和氧化锆在烧结陶瓷中的作用为题，我们来探讨一下它们在制备烧结陶瓷中的重要作用。
烧结陶瓷是一种重要的陶瓷制备方法，通过将粉末材料在高温下烧结成坚硬的陶瓷材料。
而氧化钇和氧化锆是烧结陶瓷中常用的添加剂，它们在陶瓷制备中起到了重要的作用。
氧化钇在烧结陶瓷中的作用主要表现在增强材料的力学性能和改善材料的烧结性能方面。
氧化钇具有良好的烧结活性，可以在较低的烧结温度下实现高密度的陶瓷制备。
此外，氧化钇还可以减少陶瓷材料的晶粒尺寸，提高材料的力学性能，如硬度、抗压强度等。
因此，氧化钇在烧结陶瓷中被广泛应用于制备高硬度、高强度的陶瓷材料，如氧化锆陶瓷等。
氧化锆在烧结陶瓷中的作用主要表现在增强材料的力学性能和改善材料的导电性能方面。
氧化锆具有良好的导电性和机械强度，可以提高陶瓷材料的导电性能和力学性能。
在烧结陶瓷中添加适量的氧化锆可以有效地提高材料的导电性能，使陶瓷材料具有良好的电导率和导电稳定性。
此外，氧化锆还可以通过控制晶粒生长和晶界结构，改善材料的力学性能，如硬度、韧性等。
因此，氧化锆在烧结陶瓷中广泛应用于制备导电陶瓷、电子陶瓷等。
氧化钇和氧化锆在烧结陶瓷中起到了重要的作用。
氧化钇可以提高
烧结陶瓷的烧结性能和力学性能，而氧化锆可以提高烧结陶瓷的导电性能和力学性能。
因此，它们在陶瓷制备中被广泛应用于制备高性能陶瓷材料。
随着科技的不断发展，氧化钇和氧化锆在烧结陶瓷中的应用也将不断扩展，为陶瓷材料的制备和应用提供更多的可能性。
钇稳定氧化锆密度
钇稳定氧化锆（Yttria-stabilized zirconia, YSZ）的密度大约为6.0g/cm³。
钇稳定氧化锆是一种重要的陶瓷材料，通过添加氧化钇（Y₂O₃）来改变二氧化锆（ZrO₂）的相变温度范围，从而在室温下获得稳定的立方晶体或四方晶体结构。
这种材料具有高强度、高韧性、优良的耐磨性和耐腐蚀性，因此被广泛应用于各种工业领域，如制造固体氧化物燃料电池（SOFC）、刀具、耐磨零件、生物医用材料等。
钇稳定氧化锆的密度是其物理性质之一，对于设计和制造过程中的材料选择和工艺优化至关重要。
例如，在制作氧化锆珠时，不同种类的氧化锆珠具有不同的密度和堆积密度，这些特性会影响其在研磨和其他工业过程中的应用效果。
了解钇稳定氧化锆的密度有助于工程师和研究人员在材料科学和工程应用中做出更合适的决策。
氧化锆陶瓷 钇稳定氧化锆
氧化锆陶瓷钇稳定氧化锆钇稳定氧化锆（Yttria-Stabilized Zirconia，YSZ）是一种重要的氧化锆陶瓷材料。
它由氧化锆（ZrO2）和钇氧化物（Y2O3）按一定比例混合制备而成。
氧化锆陶瓷具有很高的熔点、硬度和化学稳定性，而钇稳定氧化锆则在这些性质的基础上还具有更好的稳定性和导电性能。
钇稳定氧化锆的稳定性来源于钇氧化物的引入。
钇氧化物在氧化锆晶格中形成固溶体，使晶格结构更稳定。
这种稳定性使得钇稳定氧化锆具有较高的抗热震性能和热循环稳定性，能够在高温下长时间使用而不发生晶格破坏。
此外，钇稳定氧化锆还具有优异的化学稳定性，能够耐受强酸、强碱等腐蚀介质的侵蚀。
钇稳定氧化锆的导电性能使其在固体氧化物燃料电池（Solid Oxide Fuel Cell，SOFC）等高温电化学器件中得到广泛应用。
由于其晶格中的钇离子部分取代了氧化锆晶格的氧离子，导致氧离子缺陷的形成。
这种氧离子缺陷会导致氧离子在晶体中的迁移，从而产生离子导电性。
钇稳定氧化锆的高离子导电性使得其成为固体氧化物燃料电池中的电解质材料，能够在高温下将化学能转化为电能。
除了在高温电化学器件中的应用外，钇稳定氧化锆还广泛用于热障涂层、传感器、陶瓷刀具等领域。
其高熔点和热稳定性使其成为热障涂层材料的理想选择，能够在高温环境下提供有效的隔热保护。
在传感器中，钇稳定氧化锆的导电性能能够被用来检测气体成分、温度等参数变化。
此外，钇稳定氧化锆的高硬度和耐磨性使其成为陶瓷刀具的重要原料，能够在切割、磨削等应用中提供优异的切割效果和耐用性。
钇稳定氧化锆的制备方法有多种，常见的包括固相烧结法、溶胶-凝胶法、等离子体喷涂法等。
其中，固相烧结法是最常用的制备方法之一。
这种方法首先将氧化锆和钇氧化物粉体按一定比例混合，然后通过高温烧结使粉体颗粒结合成致密块体。
溶胶-凝胶法则是通过溶胶-凝胶反应制备钇稳定氧化锆。
这种方法可以得到纯度较高、孔隙度较低的材料。
等离子体喷涂法则是将粉体材料通过等离子体喷涂技术喷涂到基底上，形成涂层。
氧化钇稳定四方氧化锆多晶陶瓷在牙科领域的研究现状
氧化钇稳定四方氧化锆多晶陶瓷在牙科领域的研究现状/高燕等・51・氧化钇稳定四方氧化锆多晶陶瓷在牙科领域的研究现状高燕1,2，张富强1,2(1上海交通大学医学院附属第九人民医院，上海200011；2上海市口腔医学研究所，上海200011)摘要与传统牙科陶瓷材料相比，以氧化钇(Y2O3)为稳定剂的四方氧化锆(t- ZrO2)多晶陶瓷(Y-TZP)由于存在介稳的四方氧化锆向单斜氧化锆(m- ZrO2 )的应力诱导相变增韧作用，具有较高的韧性，而受到了普遍关注。
主要从材料性能、加工性、美学性能等方面对Y-TZP在牙科领域的研究现状作一综述。
关键词氧化锆 Y-TZP 挠曲强度 CAD-CAMApplication Status and Development Tendency of Yttria-stabilized Tetragonal Zirconia Polycrystals(Y-TZP)GAOYan, ZHANG Fuqiang(1 Department of Prosthetic Dentistry, Shanghai 9th People’Hospital, Shanghai 200011；2.Shanghai JiaotongUniversity and Shanghai Institute of Stomotology, Shanghai 200011)Abstract Compared with traditional dental ceramic, Y-TZP is becoming more and more popular between dentists and patients, due to its stress induced t–m ZrO2 transformation. This paper introduces the mechanical property,machinable and aesthetic property of Y-TZP.Key words zirconia,Y-TZP,flexture strength,CAD-CAMt0 前言与传统的金瓷修复体比较，全瓷冠桥修复体因其在美学和生物相容性方面性能的改善而受到普遍的关注[1~3]。
两步烧结法制备纳米氧化钇稳定的四方氧化锆陶瓷
www.j cc s o c .co m王 磊 等：制备条件对微波合成YAG :Ce 3+荧光粉性能的影响· 335 ·第39卷第3期两步烧结法制备纳米氧化钇稳定的四方氧化锆陶瓷陈 静，黄晓巍，覃国恒(福州大学材料科学与工程学院，福州 350108)摘 要：采用共沉淀法制备纳米氧化钇稳定的四方氧化锆(yttria stabilized tetragonal zirconia ，3Y-TZP)粉体。
利用X 射线衍射、N 2吸附–脱附等温线，透射电子显微镜对3Y-TZP 粉体的物理性能和化学性能进行表征。
研究了纳米3Y-TZP 粉体的烧结曲线，分析了3Y-TZP 素坯在烧结过程中的致密化行为和显微结构，探讨了两步烧结工艺对3Y-TZP 纳米陶瓷微观结构的影响。
结果表明：采用共沉淀法，在600 ℃煅烧2 h 后，可获得晶粒尺寸为13 nm 、晶型发育良好、团聚较少的纳米3Y-TZP 粉体；采用两步烧结法，将素坯升温至1 200 ℃保温1 min 后，再降温到1 050 ℃保温35 h ，可获得相对密度大于98%，晶粒尺寸约为100 nm 的3Y-TZP 陶瓷。
两步烧结法通过控制煅烧温度和保温时间，利用晶界扩散及其迁移动力学之间的差异，使晶粒生长受到抑制，样品烧结致密化得以维持，实现在晶粒无显著生长前提下完成致密化。
关键词：氧化钇稳定的四方氧化锆；共沉淀法；两步烧结；晶粒尺寸中图分类号：TB383 文献标志码：A 文章编号：0454–5648(2012)03–0335–05 网络出版时间：2012–02–17 14:13:39DOI ：CNKI:11-2310/TQ.20120217.1413.002网络出版地址：/kcms/detail/11.2310.TQ.20120217.1413.002.htmlTwo-Step Sintering of Nano-Yttria Stabilized Tetragonal Zirconia CeramicsCHEN Jing ，HUANG Xiaowei ，QIN Guoheng(College of Materials Science and Engineering, Fuzhou University, Fuzhou 350108, China)Abstract: A nano-sized powder of 3% (mole fraction) yttria stabilized tetragonal zirconia (3Y -TZP) was prepared by a co-precipitation method. The physical and chemical properties of 3Y -TZP powders were characterized by X-ray diffraction, N 2 adsorption–desorption iso-therms and transmission electron microscope, respectively. The sintering curve of the nano-sized powder of 3Y -TZP , the densification behav-ior and microstructure of the sintered bulk were analyzed, and the influence of two-step sintering on the microstructure of the 3Y -TZP ceram-ics was discussed. The results show that the well-developed crystal and agglomeration-free nano-sized powder with the grain size of 13 nm was obtained by co-precipitation method and the subsequent calcination at 600 for 2℃ h. The relative density of the 3Y -TZP ceramics was >98% and the grain size was 100 nm when the green body was calcined at 1 200 ℃ for 1 min and then decreased to 1 050 ℃ for 35 h using two-step sintering method. It was found that the grain growth was inhibited and the densification of the samples was achieved through controlling the calcining temperature and holding time in the two-step sintering process utilizing the different migration kinetics between the grain boundary diffusion and the grain boundary migration. Finally, the sintered body had a full density without any grain growth.Key words: yttria stabilized tetragonal zirconia; co-precipitation method; two-step sintering; grain size纳米氧化锆陶瓷具有优异的强度、韧性、耐腐蚀和超塑性[1]，其中，氧化钇稳定的四方氧化锆(Y-TZP)陶瓷作为工程结构材料受到广泛关注[2]。
3Y-TZP全瓷材料体外细胞毒性试验(MTT法)
3Ｙ－ＴＺＰ全瓷材料体外细胞毒性试验（ＭＴＴ法）目的：初步评价牙科全瓷材料3Y-TZP生物相容性。
方法：根据ISO标准采用体外细胞毒实验（MTT法）测试不同浓度和浸提时间的材料浸提液L-929小鼠结缔组织成纤维细胞的影响从而对全瓷材料3Y-TZP的生物相容性进行初筛。
结果：各浓度组OD值均与阴性对照无显著性差异（P>0.05），与阳性组差异显著(P＜0.01)，材料毒性级别0级。
结论：两种材料体外细胞毒实验阴性，初步认为材料具有较好的生物相容性。
Abstract: Objective To preliminarily evaluate the biocompatibility of 3Y-TZP which were used as a new dental all-ceramic materials. Methods According to ISO standards, in vitro cytotoxicity-test (MTT method) on L-929 cell were carried on. Results The OD-value of each test group were similar to the negative control and significantly different from positive control which indicated that the materials tested were safe to L-929 cells. Conclusion It is preliminarily estimated that 3Y-TZP is a safe material for dental clinical application.Key words：3Y-TZP;biocompatibility;vitro cytotoxicity-test(MTT method)随着人们对审美要求的不断提高，越来越多的修复专业人士及患者乐于接受色泽逼真，无龈缘灰线的全瓷修复体。
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《外科植入物---氧化钇稳定四方氧化锆（Y-TZP）陶瓷材料》
行业标准编制说明
一、工作简况
任务来源：根据食药监办械管〔2017〕94号《总局办公厅关于印发2017年医疗器械行业标准制修订项目的通知》,确定由天津市医疗器械质量监督检验中心（以下简称天津中心）负责起草“外科植入物---氧化钇稳定四方氧化锆（Y-TZP）陶瓷材料”（项目编号：
N2017012-T-TJ）行业标准。
任务下达后，天津中心对此项工作给予了高度重视，及时于2017年3月28日在武汉召开2017年标准制订工作启动会，并公开征集标准制定工作参与单位。
启动会上责成标准项目负责人就《外科植入物---氧化钇稳定四方氧化锆（Y-TZP）陶瓷材料》标准的立项背景、现有工作基础、项目工作安排做了详细介绍，并成立了标准起草工作组。
工作组成立后，迅速开展工作，通过查阅相关国际标准、美国标准、国家标准、行业标准等相关资料，基本确定了标准的制定思路。
工作组于2017年4月至5月编写标准草案，于2017年6月19日至21日在天津组织召开标准修订中期会议，针对标准草案进行深入讨论，会后形成标准的征求意见稿。
二、编制原则和确定标准主要内容的依据
本标准按照GB/T 1.1-2009《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写》及GB/T 20000.2-2009《标准化工作指南第2部分：采用国际标准》的要求进行编写。
本标准使用重新起草法修改采用ISO 13356-2015: Implants for surgery-Ceramic materials based on yttria-stabilized tetragonal zirconia(Y-TZP) 本标准的主要内容包括:
1)范围
2)规范性引用文件
3)物理及化学性能
4)试验方法
三、主要实验（或验证）的分析、综述报告、技术经济论证、预期的经济效果
详见验证报告。
四、采用国际标准和国外先进标准的程度，以及与国际、国外同类标准水平的对比情况，或与测试的国外样品、样机的有关数据对比的情况。
本标准修改采用ISO 13356-2015: 《Implants for surgery-Ceramic materials based on yttria-stabilized tetragonal zirconia(Y-TZP)》。
本标准同时参考了ISO 6474-1:2010《Implants for surgery-Ceramic materials-Part1:Ceramic materials based on high purity alumina》，和ISO 6474-2:2012《Implants for surgery-Ceramic materials-Part2:Composite materials based on a high-purity alumina matrix with zirconia reinforcement》。
五、与有关的现行法令、法规和强制性国家标准、行业标准的关系。
目前国内在氧化钇稳定四方氧化锆陶瓷材料方面既无国家标准也无行业标准，不会产生冲突和矛盾。
六、重大分歧意见的处理经过和依据
无
七、行业标准作为强制性行业标准或推荐性行业标准的建议。
本标准建议按推荐性标准实施。
八、贯彻行业标准的要求和措施建议（包括组织措施、技术措施、过渡办法等内容）
建议在标准实施前召开标准宣贯会。
九、废止现行有关标准的建议
无
十、其他应予说明的事项
无
《外科植入物---氧化钇稳定四方氧化锆（Y-TZP）陶瓷材料》标准编制小组
2017年6月。